8.2. Класифікація та маркування легованих сталей

Леговані сталі класифікують за структурою у рівноважному й нормалізованому станах, за хімічним складом та за призначенням.

За структурою у рівноважному стані леговані сталі поділяють на класи: феритний, перлітний, аустенітний і ледебуритний. Утворення домінуючих структурних складових зумовлюється, в першу чергу, вмістом вуглецю і легуючих елементів, а також їх співвідношенням, від чого залежатиме характер алотропічних перетворень та карбідоутворення. Наявність ледебуриту в сталі утруднює кування виливків, а він сам при цьому поділяється на відокремлені карбіди та аустеніт.

За структурою у нормалізованому (при охолодженні на повітрі) стані розрізняють три класи легованих сталей: перлітний, аустенітний і мартенситний. Сталі перлітного класу можуть мати в структурі перліт, сорбіт або троостит (більш дисперсні, ніж перліт), сумарний вміст легуючих елементів у них не перевищує 5%. У сталях мартенситного класу вміст легуючих елементів становить 5... 10%, а в аустенітних — більше 10%.

Залежно від призначення леговані сталі можна об'єднати в такі групи: конструкційні (машинобудівельні та будівельні), інструментальні та сталі з особливими властивостями.

Конструкційні машинобудівельні сталі підрозділяють за видом термічної обробки і призначенням на сталі для цементації, поліпшувальні, ресорно-пружинні та підшипникові. Будівельні сталі при виготовленні з них виробів термічній обробці не піддаються, за сумарним вмістом легуючих елементів їх часто називають низьколегованими.

Інструментальні сталі за призначенням поділяють на леговані, штампові та швидкорізальні. До сталей з особливими властивостями належать нержавіючі, жароміцні, жаростійкі, зносостійкі, з особливими електричними властивостями тощо.

Для позначення марок легованих сталей стандартами розроблена система, яка передбачає цифрово-літерний запис марки. Кожний легуючий елемент позначається початковою літерою його назви., хром – Х, нікель – Н, вольфрам – В, , титан – Т, молібден – М, кобальт – К, цирконій – Ц, А — азот. Деякі елементи позначають іншими літерами: Г — марганець; Д — мідь; Р — бор; Б — ніобій; С — кремній; П — фосфор; Ф — ванадій; Ю — алюміній, Ч — рідкоземельні метали. В марці записують числами на початку вміст вуглецю, великими літерами і числами за ними — вміст легуючих елементів. Вміст вуглецю в конструкційних сталях записують дво- або трицифровим числом, яке виражає соті частки відсотка. В інструментальних сталях вміст вуглецю записують одноцифровим числом, що виражає десяті частки відсотка. В інструментальних сталях, які містять один і більше відсотків вуглецю, цифри на початку марки не пишуть. Вміст легуючих елементів завжди записують у відсотках, а при вмісті його менше 1,5 % цифра після літери частіше не пишеться. Якщо вміст в сталі сірки та фосфору менший 0,03%, наприкінці марки записують велику літеру А. Цифри та літери у записі марки сталі повинні мати однакову висоту.

Букву А використовують у трьох випадках:

• якщо вона стоїть у кінці марки – сталь високоякісна,

• якщо на початку – сталь автоматна; наприклад, А12,

• якщо посередині маркування – це азот (25ХГНМАЮ).

Усі леговані інструментальні сталі, а також сплави з особливими властивостями - високоякісні, тому в їх маркуванні букву А опускають (не пишуть), наприклад: 6Х4Н2М.

Інструментальні сталі призначені для виготовлення різального, штампового та вимірювального інструменту. Ці сталі повинні мати високу твердість, стійкість проти спрацювання, в ряді випадків – високу теплостійкість. Їх легують, головним чином, карбідоутворювальними елементами – хромом, вольфрамом, ванадієм, марганцем.

Звичайні інструментальні сталі мають теплостійкість до 300⁰С, що забезпечує швидкість різання в межах 15…25 м/хв. Швидкорізальні сталі легують вольфрамом, хромом, ванадієм, кобальтом, що зберігає їх твердість до 600⁰С і дозволяє збільшити швидкість різання в 3...4 рази. Їх маркування Р9, Р9К5, Р12, Р18 і т.д.; цифра після букви Р показує вміст вольфраму в цілих процентах.

Шарикопідшипникові сталі маркуються ШХ15, ШХ6, де хром указується в десятих частках процента, тобто 1,5%, 0,6%.